劉芳 肖歡

【摘要】土木工程材料是進(jìn)行土木工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，《土木工程材料》課程是土木工程類學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有綜合性強(qiáng)、概念多、經(jīng)驗(yàn)性內(nèi)容多、缺乏理論計(jì)算分析等特點(diǎn)，課程內(nèi)容看似道理簡(jiǎn)單，邏輯性卻偏差，單純的課堂理論教授模式難以讓學(xué)生得到實(shí)質(zhì)性認(rèn)識(shí)，因此需要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)材料的接觸與實(shí)驗(yàn)，將理論課程與實(shí)驗(yàn)課程很好地契合起來。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué) 土木工程材料 教學(xué)改革 1+N

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）16-0235-02

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新型建筑材料不斷出現(xiàn)，以致學(xué)校教育盡管在教學(xué)大綱、教材、教學(xué)組織、教學(xué)手段等方面力求適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平，但是仍然跟不上它的迅猛發(fā)展。而學(xué)生畢業(yè)后，還會(huì)遇到新的建筑材料以及新理論和新技術(shù)，就目前的土木工程材料知識(shí)而言，學(xué)生隨著課程的理論學(xué)習(xí)時(shí)間難以研究透徹。因此，不能只是教給學(xué)生一些現(xiàn)成的知識(shí)[1]， 需強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2]，以抓好基本理論和實(shí)踐技能為重點(diǎn)，以能力培養(yǎng)為核心，學(xué)生能夠利用這些知識(shí)，解決實(shí)際技術(shù)問題，并具有解決更復(fù)雜、更重大工程技術(shù)問題的潛在能力。本著這個(gè)認(rèn)識(shí)，對(duì)《土木工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程改革教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程目前存在的問題

1）實(shí)驗(yàn)課程安排時(shí)間欠合理

對(duì)于土木工程專業(yè)學(xué)生而言，本校本門課程安排在大二上學(xué)期，同期學(xué)生所學(xué)習(xí)的課程有11門之多。此外，作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，《土木工程材料》課程內(nèi)容包括幾十類上百種材料，有無機(jī)非金屬材料、金屬材料、有機(jī)材料以及復(fù)合材料等，綜合性強(qiáng)，概念多，經(jīng)驗(yàn)性內(nèi)容多，在理論授課的過程中學(xué)生會(huì)感覺到難記[3]、難學(xué)。學(xué)生遇到的一些抽象、空洞的理論知識(shí)可通過實(shí)驗(yàn)課程得到接觸性認(rèn)識(shí)，但學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)候與理論教學(xué)間隔時(shí)間較長(zhǎng)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中不能將學(xué)到的理論知識(shí)靈活運(yùn)用，甚至?xí)霈F(xiàn)部分理論知識(shí)遺忘的問題，容易造成實(shí)驗(yàn)過程中只知如何做，而不知為何如此做。

2）部分學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦積極性不高

本校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每組3-5人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。受到實(shí)驗(yàn)儀器配置、實(shí)驗(yàn)條件或者學(xué)生本人的原因，部分學(xué)生動(dòng)手積極性不高。除此之外，雖然大多數(shù)學(xué)生能夠合作完成實(shí)驗(yàn)，卻往往會(huì)出現(xiàn)同組學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、看法全部一致的現(xiàn)象，也就是說，有些學(xué)生雖然動(dòng)手參加了實(shí)驗(yàn)，卻沒有注重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察與分析，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果單一

作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，開展實(shí)驗(yàn)課程是必不可少的，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不單單是為理論課程服務(wù)的，而且能更好地培養(yǎng)學(xué)生觀察和動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維與創(chuàng)新思維。本校在進(jìn)行土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，編寫有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書與實(shí)驗(yàn)報(bào)告，老師大致講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容，學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)并完善相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，最終學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果的好壞也主要是從實(shí)驗(yàn)報(bào)告中體現(xiàn)出來，而單單白紙黑字的實(shí)驗(yàn)報(bào)告造成原本生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)課程變得機(jī)械乏味，學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性降低，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果單一。

2.土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革

自開設(shè)該課程以來，我們一直力求學(xué)生握材料的基礎(chǔ)理論知識(shí)，具備材料的實(shí)驗(yàn)操作技能，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為此，我們對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系，強(qiáng)化研究性，創(chuàng)建課程教學(xué)新方式；注重實(shí)踐性，拓展課程教學(xué)新途徑；激發(fā)主體性，優(yōu)化課程學(xué)習(xí)新機(jī)制使課程質(zhì)量不斷提高。

1）從心態(tài)上重視本門課程

多數(shù)土木工程專業(yè)的學(xué)生計(jì)算能力偏強(qiáng)，而本門課程教材上文字?jǐn)⑹鰞?nèi)容偏多，加之對(duì)所學(xué)建筑材料的接觸性認(rèn)識(shí)偏少，這就導(dǎo)致他們學(xué)習(xí)興趣淺，對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)有所倦怠。因此，本門課程在授課之初，通過較多實(shí)例、圖片、數(shù)據(jù)讓學(xué)生理解本門課程與土木工程專業(yè)之間的主要聯(lián)系，建筑材料在土木工程中的作用以及地位，并讓他們了解進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的目的，充分發(fā)揮他們的積極性與主觀能動(dòng)性。

2）把施工現(xiàn)場(chǎng)搬到實(shí)驗(yàn)室

土木工程材料是隨著人類社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)水平的提高而逐步發(fā)展起來的，材料的質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)直接影響到工程實(shí)際中的施工工藝與工程質(zhì)量。而本門課程涉及各類材料和工程密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，為了讓學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)理論及基本的試驗(yàn)技能，本校有專門的土木工程材料實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一排課進(jìn)行了材料的基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，盡量達(dá)到理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間上較為同步的節(jié)奏，滿足材料基本性質(zhì)試驗(yàn)等各實(shí)驗(yàn)的開展。

在實(shí)驗(yàn)的過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整與設(shè)計(jì)，不贅述講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟，在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)增加學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，要求學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、行業(yè)規(guī)范，并加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察與結(jié)果分析。例如在進(jìn)行新拌混凝土和易性實(shí)驗(yàn)過程中，可依據(jù)我們制定好的配合比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，明確新拌混凝土的和易性并進(jìn)行分類。在此基礎(chǔ)上，要求學(xué)生對(duì)配合比進(jìn)行自主設(shè)計(jì)，對(duì)配合比自主進(jìn)行調(diào)整觀察新拌混凝土和易性的變化情況，可以從材料組成、材料性質(zhì)、各材料所占比例等進(jìn)行分析，不強(qiáng)制要求調(diào)整后的配合比能得到和易性較好的混凝土，但要求學(xué)生得到正確的理論知識(shí)與相對(duì)于的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3）借助超星等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、研究，本校在超星學(xué)習(xí)通上開設(shè)了《土木工程材料》這門課程，并通過此教學(xué)平臺(tái)加強(qiáng)老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流，例如在砂的篩分試驗(yàn)中各組同學(xué)對(duì)砂子的粗細(xì)進(jìn)行投票，在進(jìn)行混凝土和易性實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生在超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上以圖片加文字的形式將實(shí)驗(yàn)過程記錄下來并進(jìn)行討論交流，相對(duì)于傳統(tǒng)文字的實(shí)驗(yàn)報(bào)告而言學(xué)生更加清晰深刻。

4）完善1+N考核中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

考核是教學(xué)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是教育評(píng)價(jià)的一種重要手段，其最為明顯的作用使檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)是產(chǎn)生反作用力。為了防止實(shí)踐教學(xué)流于形式[4]，本門課程實(shí)行1+N考核，其中1為期末成績(jī)，N為作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、成果、平時(shí)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新等，本校重新對(duì)考核的項(xiàng)目與比重進(jìn)行了調(diào)整。其中，在期末試卷中適當(dāng)加大了材料實(shí)驗(yàn)的題目，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)成績(jī)由10%提高到20%，并增設(shè)了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新一項(xiàng)。

由于學(xué)時(shí)的限制，實(shí)驗(yàn)工作量大的控制，并不能保證充分的時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但其中學(xué)生可以挖掘的理論知識(shí)是很多的，這就需要開展實(shí)驗(yàn)課程的過程中對(duì)學(xué)生適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行專業(yè)引導(dǎo)，加強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立思考與分析能力。

3.實(shí)驗(yàn)課程努力方向

1）增設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程。在實(shí)訓(xùn)室條件滿足的條件下，可增設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)選修課程，注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。與此同時(shí)，實(shí)訓(xùn)過程中實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)。實(shí)訓(xùn)室如各種實(shí)驗(yàn)儀器和養(yǎng)護(hù)室平時(shí)向?qū)W生開放學(xué)生可以利用課余時(shí)間去學(xué)習(xí)和參觀。

2）加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與動(dòng)腦思考能力，結(jié)合相應(yīng)的軟件進(jìn)行分析。本課程是土木工程專業(yè)的必修技術(shù)基礎(chǔ)課，為學(xué)生在后繼的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程的過程中，能夠與其他基礎(chǔ)性或?qū)I(yè)性的課程相結(jié)合，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決跟材料相關(guān)的問題，并以文字、圖片或視頻的方式給同學(xué)和老師進(jìn)行反饋。如果能更深層次的與實(shí)際工作相結(jié)合更優(yōu)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)。

結(jié)語

在分析土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合本校實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)課程的改革初探，在理論學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力；在實(shí)驗(yàn)課程的過程中，加深鞏固理論知識(shí)，加強(qiáng)土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)，有助于更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性與學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求。

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